5.3.2 Исследование работы системы с пи-регулятором

Методика остается прежней (см. п. 1…7 подраздела 5.3.1). Исследование начинается с расчета и построения параметрической области устойчивости для системы с ПИ-регулятором. С помощью полученного графика выбираются два варианта настроек регулятора (рабочие точки РТ3 и РТ4), которые будут использованы при анализе работы системы. Принятые значения K_Р и Т_И заносятся в табл. 6.

После этого выполняются два варианта расчетов переходного процесса в системе, и фиксируются все полученные результаты.

5.3.3 Исследование работы системы с пид-регулятором

Методика анализа работы системы с ПИД-регулятором аналогична описанной выше (см. п. 1…7 подраздела 5.3.1). По результатам расчета параметрической области устойчивости выбираются три варианта настроек регулятора (рабочие точки РТ5, РТ6, и РТ7), предназначенные для анализа работы системы. Принятые значения К_Р и Т_И , а также найденное расчетом значение Т_Д = 0,4 τ _З, заносятся в табл. 6.

Выполняются три варианта расчетов переходного процесса и фиксируются их результаты.

5.3.4 Обработка и анализ результатов расчетов

1. С использованием величины Кр** постройте график параметрической области устойчивости П-регулятора. На этом графике положением рабочих точек РТ1 и РТ2 укажите выбранные настройки регулятора (см. п. 2…4 подраздела 5.3.1).

2. С использованием результатов расчетов переходных процессов (см. п. 5…7 подраздела 5.3.1) постройте графики ΔY(τ)=f(τ) для рабочих точек РТ1 и РТ2.

Имейте в виду, что в данной программе под функцией Х(т) понимается зависимость ΔY(τ)=f(τ), а символом «т» обозначено время. Указанные ниже кривой переходного процесса координаты двух экстремальных точек {Т1; XI}, и {Т2; Х2}, приведены для определения масштабов по осям и облегчения построения графика.

3. По графикам ΔY(τ)=f(τ) определите показатели качества регулирования Y₁(τ), ΔY_СТ, τ_Р, σ в системе с П-регулятором при двух вариантах его настройки.

Для более четкого изображения кривой переходного процесса и определения величины статической ошибки ΔY_СТ можно воспользоваться цифровыми данными, которые были выданы в виде таблицы на следующем за графиком видеокадре.

При определении времени регулирования τ_Р можно считать процесс регулирования оконченным после того, как регулируемый параметр окончательно вошел в зону нечувствительности 2ε (величина этой зоны 2eps указывалась при выполнении расчета переходного процесса – см. п. 3 подраздела 5.3.2). Начертите эту зону на графиках переходных процессов, приняв за ее нулевую линию уровень статической ошибки регулирования ΔY_СТ.

Степень перерегулирования σ определяется лишь в том случае, если величина Y₂(τ) < 0 (т.е. Х2< 0).

Полученные результаты внесите в табл. 6.

4. По данным, полученным при расчете параметрической области устойчивости для ПИ-регулятора (см. подраздел 5.3.2) изобразите уточненную кривую границы области. Отметьте на рисунке координаты рабочих точек РТ3 и РТ4.

5. С использованием результатов расчетов переходных процессов для ПИ-регулятора постройте графики ΔY(τ)=f(τ) для рабочих точек РТ3 и РТ4 и выполните их обработку по методике, приведенной в п. 2 и 3 данного подраздела. Определите показатели качества регулирования для этих вариантов АСР. Полученные результаты внесите в табл. 6.

6. С использованием результатов расчетов переходных процессов для ПИД-регулятора постройте графики ΔY(τ)=f(τ) для рабочих точек РТ5, РТ6 и РТ7. Выполните обработку графиков и определите показатели качества регулирования. Полученные результаты внесите в табл. 6.

7. Путем сопоставления результатов, полученных при анализе работы систем с П-, ПИ- и ПИД-регуляторами и сведенных в табл. 6, выберите тот регулятор и такие параметры его настройки, которые обеспечивают требуемое качество регулирования. Если окажется, что заданные требования к качеству регулирования удовлетворяются при различных типах регуляторов, то выбрать следует простейший из них.

8. Сравните результаты выбора регулятора по совмещенной методике синтеза и анализа системы с выбором, сделанным по методике А.П. Копеловича (см. раздел 3.3)